Меню

Вибрационная система диагностики оборудования



ВиброДиагностика | ВиброКонтроль

Вибродиагностика и балансировка (2)

Вибродиагностика оборудования и подшипников. Виброналадка и балансировка под ключ!

ВиброДиагностика и ВиброБалансировка

Какие проблемы решает диагностика вибраций?

Так уж получается, что достаточно часто даже новое оборудование работает не в оптимальном состоянии и бывает разбалансировано с самого начала. Это может быть как дефект заводской сборки, так и отсутствие правильных пуско-наладочных работ.

Кому нужны вибрационный анализ, наладка и балансировка?

  • предприятиям и собственникам использующих холодильные машины и чиллеры на базе винтовых и центробежных компрессоров;
  • владельцам вентиляционных агрегатов, тягодутьевых машин, дымососов и насосов;
  • сельско-хозяйственным предприятиям;
  • горно-обогатительным и перерабатывающим заводам;
  • газоперекачивающим станциям;
  • на турбинных гидро-, электро- и атомных станциях и т.д.

Как мера профилактики, вибрационное обследование позволяет избежать остановки оборудования, а также масштабных затрат на внеплановые ремонты.

В случае, уже имеющихся нарушений в работе оборудования, исследование вибраций позволяет быстро и точно найти источник дисбаланса и если это возможно, сразу же провести балансировку.

В случае, когда ситуация требует серьезного ремонта, вибробалансировка проводится в конце всех работ.

Что такое вибродиагностика?

Виброанализ промышленных установок

Вибродиагностика — основная часть программ профилактического обслуживания машин.

На протяжении многих лет вибродиагностика зарекомендовала себя как наиболее эффективный метод проверки «состояния оборудования».

Инструментами вибродиагностики мы проводим:

  1. Диагностику зарождающихся дефектов;
  2. Оперативную диагностику опасных дефектов;
  3. Диагностику виброотказов.

Это помогает избежать неожиданных остановок оборудования, а также предотвратить замену деталей, которые все еще находятся в хорошем состоянии.

Вибродиагностика редуктора

Где нужно измерение вибрации?

  • Диагностика компрессоров;
  • Диагностика вентиляторов;
  • Диагностика двигателей;
  • Диагностика генераторов;
  • Диагностика насосов;
  • Диагностика турбин;
  • Диагностика коробок передач;
  • Диагностика подшипниковых узлов.

Если один из компонентов начинает выходить из строя, вибрационные характеристики изменятся. Каждый раз мы отслеживаем тенденции и сравниваем результаты измерений, чтобы предсказать возможные отказы до того, как они произойдут.

Вибрации на роторных дробилках

Неисправности, выявляемые с помощью методов анализа вибрации

Методика вибрационного анализа позволяет выявить практически все неисправности, которые могут возникнуть в оборудовании. В некоторых случаях, выводы вибродиагностики подкрепляются дополнительными методами анализа.

Вибродиагностика и балансировка турбины ТЭЦ на сахарном заводе

Ниже приведены наиболее распространенные неисправности, которые выявляет анализ вибрации:

  1. Неисправность лопастей вентилятора;
  2. Дисбаланс;
  3. Отказы подшипников;
  4. Механическая неплотность;
  5. Несоосность;
  6. Резонанс и собственные частоты;
  7. Электрические неисправности двигателей;
  8. Гнутый вал;
  9. Неисправности коробки передач;
  10. Кавитация в насосах;
  11. Критические скорости.

Вибрационный анализ

Вибрационный анализ вентиляционных систем

Для анализа вибрации не требуется разбирать или останавливать машину, поэтому это неинвазивный метод. По сути, датчик, преобразующий движение в электрический сигнал, и есть принцип работы анализатора вибрации. Во-вторых, анализатор вычисляет все заранее определенные параметры, а затем сохраняет этот сигнал.

Датчики вибрационного анализа

Наиболее распространенным датчиком, используемым при анализе вибрации, является акселерометр, Но, кроме этого так же используются датчики скорости и датчики перемещения.

Фактически, акселерометры обеспечивают выходное напряжение, амплитуда которого пропорциональна ускорению вибрации. Впоследствии анализатор может интегрировать этот сигнал для получения скорости и перемещения, что делает акселерометр наиболее универсальным датчиком.

Вибродиагностика насосов

Вибрации

Вращающееся оборудование при нормальной работе создает вибрацию в результате трения и центробежных сил как вращающихся частей, так и подшипников.

В результате вибрацию можно измерить, записать, отследить и в большинстве случаев даже услышать.

Таким образом, определяют вибрацию как повторяющееся движение вокруг точки равновесия, характеризующееся изменением амплитуды и частоты. И амплитуда, и частота используются в бесчисленных важных вычислениях для диагностики.

Определение амплитуды

Амплитуда — это максимальное распространение колебания, которое измеряется от самой низкой точки до самой высокой точки формы волны. Фактически, амплитуда связана с количеством движения. С другой стороны, значение RMS (среднеквадратичное значение) описывает количество энергии, содержащейся в этой вибрации. RMS — это наиболее используемый параметр для измерения интенсивности вибрации.

Спектр вибраций опоры

Что такое частота?

Частота измеряет скорость, с которой происходят движения вибрации в секунду Гц (или в минуту CPM).

Представьте себе пианино, при условии, что каждая нота соответствует частоте, если вы нажмете несколько клавиш, вы услышите составной звук. Частоты и амплитуды каждой ноты объединяются, чтобы создать сложный сигнал. Точно так же вибрация может быть комбинацией нескольких частот, каждая из которых может подчиняться разной причине.

Точно так же количество компонентов сигнала вибрации может быть таким же большим, как и количество клавиш в пианино, потому что каждая механическая часть имеет свой собственный образец колебаний.

Таким образом, каждая машина будет иметь свой собственный след вибрации, и задача специалиста по анализу вибрации — выявить проблемы внутри этого следа.

Что такое БПФ?

БПФ (быстрое преобразование Фурье) — это математический расчет, предназначенный для разложения сигнала на все его частоты. Диаграмма БПФ дает возможность диагностировать неисправности по частотам и оценивать интенсивность каждой из них по амплитуде.

БПФ — это фундаментальная единица анализа вибрации.

Стандарты измерения вибраций

Преимущества вибродиагностики

Вибродиагностика генераторов

  • Измерения вибрации дадут мгновенное представление о состоянии оборудования (лучше не начинать ремонтные работы над оборудованием, до снятия параметров специалистом по вибродиагностике).
  • Не разрушаемый метод диагностики, проверки и контроля.
  • Дает возможность предотвратить масштабные затраты на ремонт дорогостоящего оборудования.

Как это работает?

Работающие машины и оборудование генерируют вибрации, которые содержат много информации об их состоянии.

Виброанализ вентилятора

Для измерения этой вибрации используется виброметр или анализатор.

Датчик необходимо установить в соответствующей точке (например, на корпусе подшипника). Прибор измеряет сигнал вибрации, сообщает степень вибрации, а также возможные неисправности машины.

Профилактическое обслуживание, мониторинг состояния машин, анализ вибрации — что это за термины?

Вибродиагностика компрессора чиллера

Диагностика вибрации

Обследуя оборудование и машины мы разделяем «низкие и высокие» шумы. Здесь уже идет разделение неисправностей, таких как общее состояние машины, связанное со скоростью вала (низкая частота) и неисправности подшипника / коробки передач (более высокая частота).

Виброанализ работы турбины ТЭЦ

Для выделения этих неисправностей как раз и используются виброметры и анализаторы.

При выполнении вибродиагностических обследований получают сигналы не только об общем состоянии машины, но также и о состояния ряда ее компонентов.

Диагностика вибрации, конечно, достаточно сложна, так как требуется значительный опыт для определения всех источников вибрации, которые генерируются работающей машиной (например, ослабленные фундаментные болты, дисбаланс, несоосность, неисправности лопастей вентилятора, неисправности зубчатой ​​передачи и многое другое).

Виброобследование роторных дробилок

Мониторинг состояния машин и оборудования

Есть и другие методы оценки состояния неисправностей. Помимо диагностики вибрации есть и другие исследования неразрушающего контроля: ультразвуковое обнаружении, термография и т.д.

Все эти методы являются частью мониторинга состояния машин и оборудования. У каждого метода есть свои плюсы и минусы. То, какие методы выбираются (или комбинируются) зависит от поставленной задачи.

Однако, за последние несколько десятилетий было обнаружено и доказано, что вибрационная диагностика является наиболее эффективным и надежным методом для большинства вращающихся механизмов.

Какие машины и с какой периодичностью подлежат вибромониторингу?

Машинам и оборудованию, имеющим решающее значение для производственного цикла, рекомендован регулярный (хотя бы 1 раз в месяц) вибромониторинг.

Читайте также:  Печатное оборудование для реклам

При плановом техническом обслуживании нет смысла проводить измерения на огромном временном отрезке. Это будет не профилактическое обслуживание, а метод работы до отказа. Представьте, сколько всего может случиться за те же полгода.

Измерение вибраций на роторных дробилках

Виброметр / виброанализатор — как это работает?

Измеритель или анализатор вибрации — это электронное устройство, способное обрабатывать сигналы вибрации.

Виброанализатор

Датчик выдает сигнал напряжения, пока он вибрирует на машине/оборудовании. Этот сигнал напряжения передается по кабелю на вибрационное устройство. Виброметр может обрабатывать сигнал напряжения и отображать значения вибрации, такие как ускорение и скорость.

Каковы допустимые значения вибрации? Какие предельные значения вибрации не должны превышаться?

И у низкочастотных, и у высокочастотных колебаний есть свои пределы.

Предельные значения вибрации

Есть некоторые предельные значения вибрации, которые можно рассматривать как значения, указывающие на ухудшение состояния машины. Мы можем установить пределы в соответствии с некоторым опытом работы с определенными машинами, и в соответствии с существующими стандартами ISO 10816-3 для этих предельных значений.

Вибродиагностика промышленного оборудования

Низкочастотные колебания

Все механические неисправности, связанные со скоростью машины, такие как дисбаланс, несоосность и механическая неплотность, считаются низкочастотными колебаниями.

Эти колебания измеряются как скорость в мм/с или дюймах/с.

(С помощью датчика ускорения измеряется значение ускорения, но измеритель (анализатор) может преобразовать это значение в значение скорости).

Наиболее распространенный частотный диапазон этого измерения составляет 10 — 1000 Гц.

Этот частотный диапазон также применяется в стандартах ISO 10816-3.

Независимо от того, какие используются предельные значения вибрации, они носят лишь информационный характер. Всегда нужно попытаться выяснить предельные вибрационные значения для конкретной машины. Нужно определить оптимальное эксплуатационное состояние данной машины или оборудования.

Обследование вибраций на вентиляторе

Измерение общей скорости

Для отслеживания механических колебаний (связанных со скоростью вала) машины используется измерение общей скорости в мм/с в диапазоне 10-1000 Гц. Это измерение имеет статическое значение, поскольку оно представлено одним числом. Используя специализированное программное обеспечение, мы можем отслеживать это значение во времени и наблюдать за его развитием.

Высокочастотные колебания

Очень важная часть многих машин и оборудования — это подшипник. Из-за своей конструкции подшипники создают колебания на более высоких частотах.

Эти колебания измеряются как ускорение в значении «g». Частотный диапазон этого измерения может сильно различаться, и всегда важно знать допустимые параметры конкретного подшипника. Ориентировочно измерение ускорения будет в диапазоне 500 — 16000 Гц.

Общих пределов вибрации подшипников не существует. Почему?
На рынке представлены огромное количество типов подшипников, поэтому определить общие пределы вибрации невозможно, они будут различаться. При этом, на конкретной машине, каждый подшипник работает с разной скоростью и разной нагрузкой. Еще один аспект — как подшипник был установлен в машине.

Измерение вибраций на насосах

Измерение общего ускорения

Поэтому вторым измерением, которое включается в наши регулярные измерения оборудования, будет общее ускорение в g в диапазоне 500–16000 Гц. Это снова статическое значение, поскольку оно представлено одним числом.

Резюме

Есть два важных значения, которые нужно регулярно измерять на машинах/оборудовании:

  • Общая скорость в мм/с — нижний частотный диапазон — указывает на общее состояние машины.
  • Общее ускорение в g — более высокий частотный диапазон — который указывает на состояние подшипника

Примечание: Нас иногда спрашивают, почему мы используем разные единицы измерения (скорость и ускорение) для этих измерений. Проще говоря, ускорение более чувствительно к высокочастотным колебаниям, а скорость более чувствительна к более низкому частотному диапазону, поэтому стало обычным использование этих двух устройств, поскольку они являются наиболее эффективными для диагностики вибрации.

Приемочные испытания согласно стандартам ISO

Мы не только помогаем в ходе эксплуатации оборудования находить и устранять проблемы в его работе, но и также проводим измерения вибраций при проведении приемочных испытаний!

ВиброДиагностика и ВиброБалансировка

  • Выполняем вибродиагностику независимо от субподрядчиков и других сторон.
  • Измерения вибрации выполняются на нашем оборудовании, которое откалибровано в соответствии с требуемыми стандартами.
  • Использование нас в качестве подрядчика при проведении вибрационных испытаний является преимуществом, потому что работа будет выполнена независимой стороной, в лице опытного вибродиагноста-аналитика.

Цены на проведение вибродиагностики и вибробалансировки зависят от вида и объема работ, а также геолокации объекта.

Стоимость услуг по вибродиагностике можно узнать по запросу.

Источник

Вибродиагностика оборудования

Вибродиагностика оборудования позволяет заранее выявить неисправности. Своевременная вибродиагностика оборудования снижает риск неожиданных поломок и остановки производства. Следовательно, помогает избежать потери денег из-за простоя.

Системы вибродиагностики и вибромониторинга

Системы вибродиагностики и вибромониторинга применяются для предупреждения поломок оборудования, приводящих к серьезным негативным последствиям. Современные системы вибродиагностики и вибромониторинга постоянно контролируют состояние оборудования. Таким образом, время простоя оборудования сводится к минимуму, благодаря чему повышается производительность и снижаются финансовые потери.

Принцип работы вибродиагностики оборудования

Монтаж датчиков для вибромониторинга и вибродиагностики необходимо производить в не вращающиеся поверхности, непосредственно в корпус оборудования перпендикулярно оси вращения подшипника.

К контроллеру VSE может подключаться до 4 датчиков для вибродиагностики оборудования, а также любые датчики с выходом 4…20 мА. Сам контроллер осуществляет связь к ПК по сети Ethernet, и может передавать данные в SCADA-систему через собственный OPC-сервер.

Жизненный цикл подшипника отображен на графике:

Системы вибродиагностики

  • Т1-Т2 – период приработки подшипника, на котором величина виброускорения уменьшается;
  • Т2-Т3 – период нормального износа подшипника, на котором виброускорение растёт линейно;
  • Т3-Т4 – период критического износа, говорит о появление дефекта и нелинейном росте виброускорения. Работая в таком режиме, подшипник быстро выйдет из строя.

Система вибродиагностики позволяет автоматически определять достижение критического износа конкретного подшипника и оповещать об этом пользователя. Помимо этого, система способна выявлять и другие дефекты, которые увеличивают вибрацию и в конечном итоге влияют на работоспособность машины.

Примерами таких дефектов могут служить:

  • дисбаланс;
  • крепление к станине;
  • отсутствие или избыток смазки;
  • повреждение ротора/статора;
  • несоосность вала;
  • нарушение в зубозацепление;
  • расцентровка;
  • резонанс;
  • в целом любые вибрации, не поддающиеся общему описанию (g-монитор).

Любой работающий механизм создаёт вибрации, однако каждая его часть вибрирует на своей собственной частоте и любой дефект также создаёт вибрации в определённом частотном спектре. Таким образом зная на какой частоте возникают пики вибрации можно определить их причины.

Применение систем вибродиагностики

Применение такой системы вибродиагностики практически неограниченно, любые работающие, вибрирующие машины и механизмы, за состоянием которых необходимо следить и периодически ремонтировать.

  • компрессор на пищевом производстве;
  • прокатный стан;
  • дымосос;
  • насосы очистных сооружений;
  • сепараторы;
  • редукторы;
  • гидромоторы;
  • здания и любые конструкции.

Благодаря своему быстродействию, особенно эта система может быть востребована в станочном оборудовании для предотвращения поломки режущего инструмента и шпинделя при столкновении инструмента с заготовкой.

Стоимость системы вибродиагностики от ifm в несколько раз меньше, чем у других производителей, таких как Siemens, B&R, SKF.

Читайте также:  Оборудование высокого напряжения что это такое

Источник

Вибрационная система диагностики оборудования

ГОСТ Р ИСО 13373-1-2009

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Контроль состояния и диагностика машин

ВИБРАЦИОННЫЙ КОНТРОЛЬ СОСТОЯНИЯ МАШИН

Condition monitoring and diagnostics of machines. Vibration condition monitoring. Part 1. General procedures

Дата введения 2011-01-01

Предисловие

1 ПОДГОТОВЛЕН Автономной некоммерческой организацией «Научно-исследовательский центр контроля и диагностики технических систем» (АНО «НИЦ КД») на основе собственного перевода на русский язык англоязычной версии стандарта, указанного в пункте 4

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 183 «Вибрация, удар и контроль технического состояния»

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 15 декабря 2009 г. N 858-ст

4 Настоящий стандарт идентичен международному стандарту ИСО 13373-1:2002* «Контроль состояния и диагностика машин. Вибрационный контроль состояния машин. Часть 1. Общие методы» (ISO 13373-1:2002 «Condition monitoring and diagnostics of machines — Vibration condition monitoring — Part 1: General procedures», IDT).

* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей. — Примечание изготовителя базы данных.

При применении настоящего стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочных международных стандартов соответствующие им межгосударственные стандарты, сведения о которых приведены в дополнительном приложении ДА

5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

6 ПЕРЕИЗДАНИЕ. Март 2019 г.

Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. N 162-ФЗ «О стандартизации в Российской Федерации». Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе «Национальные стандарты», а официальный текст изменений и поправок — в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)

Введение

Основная задача вибрационного контроля состояния машин — предоставить необходимую информацию о техническом состоянии работающей машины для последующего технического обслуживания. Составной частью этого процесса является оценка вибрационного состояния машины в период ее работы. Цель настоящего стандарта — распространение хорошо зарекомендовавших себя методов сбора данных и оценки вибрационного состояния. В противоположность процедурам диагностирования и приемочных испытаний контроль состояния включает в себя сбор данных на всем периоде эксплуатации машины, что позволяет сопоставлять данные, полученные в разные моменты времени. При этом более важно знать не текущее вибрационное состояние машины, а изменение этого состояния.

Изменения вибрационного состояния обычно бывают вызваны:

— изменением дисбаланса вращающихся частей;

— изменениями взаимного расположения вращающихся валов;

— износом или повреждением подшипников скольжения и качения;

— дефектами сопряжений, в том числе в зубчатых передачах;

— развитием трещин в ответственных элементах машин;

— работой машины в переходном режиме;

— возмущениями в потоке жидкости гидравлических машин;

— возмущениями электромагнитного поля в электрических машинах;

— трением движущихся частей;

— ослаблением механических соединений.

Информация, получаемая в процессе вибрационного контроля состояния машин, может быть использована в целях:

— повышения безопасности обслуживающего персонала;

— повышения качества технического обслуживания машин;

— обнаружения дефектов на ранней стадии их зарождения;

— предотвращения опасных поломок машин;

— продления срока эксплуатации машин;

— улучшения качества работы машин.

Измерения вибрации в процессе контроля состояния машин могут быть как простыми, так и сложными, проводиться как в непрерывном режиме, так и в фиксированные моменты времени, однако общая цель этих измерений остается неизменной — получение точных и надежных сведений о техническом состоянии машины.

Установленные настоящим стандартом методы измерений соответствуют современной практике контроля состояния с применением датчиков инерционного типа, а также датчиков перемещений бесконтактного типа. Однако следует иметь в виду, что в настоящее время получают развитие другие перспективные методы оценки вибрационного состояния. Отсутствие упоминания о таких методах в настоящем стандарте не должно ограничивать их применение.

1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает общее руководство по проведению измерений и сбору данных о вибрации машины в целях контроля ее состояния.

Настоящим стандартом установлены общие рекомендации в отношении:

— выбора датчиков вибрации;

— выбора точек измерений;

— способов крепления датчиков вибрации;

— режимов работы машин;

— систем вибрационного контроля;

— устройств формирования сигнала вибрации;

— соединения с устройствами обработки сигнала;

— непрерывного и периодического контроля вибрации.

Измерения вибрации в целях контроля состояния проводят на подшипниковых опорах или корпусе машины, а также на ее вращающихся частях. Такие измерения могут выполняться непрерывно или в фиксированные моменты времени. Настоящий стандарт устанавливает рекомендуемые способы измерений как для непрерывного, так и для периодического контроля.

Настоящий стандарт распространяется только на методы вибрационного контроля состояния машин. Зачастую при проведении комплексного анализа используют и другие методы оценки состояния: тепловидение, анализ частиц в масле, феррографию, анализ изменения эксплуатационных параметров машины (температуры, давления). Контроль состояния на основе параметров невибрационной природы в настоящем стандарте не рассматривается.

Настоящий стандарт распространяется на машины вращательного действия, хотя многие из рассмотренных методов могут быть применены и к машинам других видов, в частности, к машинам возвратно-поступательного действия.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие международные стандарты:

ISO 1925, Mechanical vibration — Balancing — Vocabulary (Вибрация. Балансировка. Словарь)

ISO 2041, Mechanical vibration, shock and condition monitoring — Vocabulary (Вибрация, удар и контроль состояния. Словарь)

ISO 7919-1, Mechanical vibration of non-reciprocating machines — Measurements on rotating shafts and evaluation criteria — Part 1: General guidelines (Вибрация. Оценка состояния машин по результатам измерений вибрации вращающихся валов. Часть 1. Общее руководство)

ISO 10816-1, Mechanical vibration — Evaluation of machine vibration by measurements on non-rotating parts — Part 1: General guidelines (Вибрация. Оценка состояния машин по результатам измерений вибрации на невращающихся частях. Часть 1. Общее руководство)

3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены термины по ИСО 1925 и ИСО 2041.

4 Вибрационный контроль состояния

4.1 Общие положения

Контроль вибрации осуществляют для оценки технического состояния машины в процессе ее непрерывного длительного применения. В зависимости от вида машины и узлов, подлежащих контролю, измеряют один или несколько параметров вибрации с помощью соответствующих измерительных систем. Цель измерений — своевременно распознать отклонения состояния машины от нормального, чтобы выполнить корректирующие действия до того, как дефекты в различных частях машины приведут к ухудшению качества ее работы, сокращению срока службы или отказу.

Читайте также:  Союз оборудование для сто

Ниже описаны несколько видов систем контроля состояния. В зависимости от вида машины, ее состояния и других факторов может быть выбрана одна из этих систем или их сочетание.

4.2 Системы вибрационного контроля состояния

4.2.1 Общие положения

Системы контроля состояния могут быть стационарными, полустационарными или предусматривать использование портативных сборщиков данных.

Выбор вида системы зависит от:

— степени важности машины;

— потерь от простоя машины;

— потерь в связи с неисправностью машины;

— скорости развития возможных повреждений;

— доступности машины для технического обслуживания и ремонта (например, машина может быть установлена на атомной станции или в другом удаленном месте);

— доступности точек измерений вибрации;

— эффективности системы контроля (диагностики);

— режима работы машины (скорости, производительности);

— стоимости системы контроля;

— безопасности работы машины;

— возможных воздействий на окружающую среду.

4.2.2 Стационарные системы контроля

В системах данного вида датчики вибрации, согласующие усилители, устройства обработки и хранения данных установлены постоянно. Сбор данных может осуществляться непрерывно или периодически. Обычно такие системы используют для дорогостоящих или особо важных машин, а также в случае сложных задач контроля. На рисунке 1 показана типичная стационарная система, работающая в реальном масштабе времени.

Источник

Системы вибрационного контроля и диагностики

Практически любое промышленное предприятие имеет парк критически важного вращающегося оборудования, отказы в работе которого оказывают значительное влияние на общую эффективность производства. Чем критичнее влияние установки на технологический процесс и чем серьезнее могут быть последствия аварии, тем точнее должны быть методы оценки фактического состояния ее ключевых узлов и механизмов. Одним из наиболее эффективных методов контроля технического состояния роторного оборудования является мониторинг и анализ параметров вибрации.

Выполняя мониторинг и анализ параметров вибрации, можно выявить дефект на этапе зарождения и спрогнозировать наступление критических изменений, когда оборудование должно быть выведено в ремонт. Это дает возможность заранее планировать выполнение ремонтных мероприятий, увеличить время непрерывной работы, сократить время восстановления работоспособности, повысить показатели технической готовности, использования и загрузки оборудования.

«Сумма технологий» выполняет полный цикл работ по созданию, развитию и сопровождению систем вибрационного контроля, защиты и вибродиагностики. При их реализации мы используем оборудование и программное обеспечение мировых лидеров в области промышленной автоматизации. Внедряемые нами системы производят весь спектр необходимых измерений, обеспечивают эффективный сбор, анализ и обмен данными о техническом состоянии оборудования между различными подразделениями и информационными системами.

Мониторинг вибрации может быть реализован двумя разным способами: периодическими виброобследованиями с использованием переносного оборудования или непрерывным сбором и обработкой данных с использованием стационарных автоматизированных систем вибромониторинга. Для определения состояния небольших установок, выполняющих некритичные функции, наиболее целесообразным является первый вариант.

Для дорогостоящих уникальных объектов или ответственного оборудования рекомендуется использовать стационарные системы, поскольку они позволяют выявлять изменения технического состояния агрегата в режиме реального времени.

Важной опцией систем вибрационного контроля является диагностирование дефектов роторного оборудования. Для реализации этой функции требуется дополнительное программное обеспечение, позволяющее проводить более глубокий анализ вибрационных параметров.

Диагностирование дефектов роторного оборудования строится на спектральном анализе вибрационных сигналов, реже – с использованием вейвлет преобразований, кепстров и т.п. Для диагностирования дефектов на ранней стадии развития используются методики анализа сигналов вибрации в области высоких частот и их спектрального состава. При этом подавляют влияние низкочастотных составляющих, например, оборотной гармоники, для выделения слабых гармоник зарождающихся дефектов.

Стационарные системы с функцией вибрационной диагностики традиционно включают в себя датчики измерения вибрации (нижний уровень), измерительные и коммуникационные модули (средний уровень), сервера сбора и обработки данных и АРМ специалистов (верхний уровень).

Контрольно-измерительное оборудование для систем вибрационного контроля подбирается с учетом конструкции, мощности, частоты вращения и других специфических характеристик агрегата. Основным источником первичных данных для системы являются датчики абсолютной и относительной вибрации. Для получения более полной картины о состоянии эксплуатируемого оборудования в системах мониторинга могут быть использованы средства измерения температуры, тока, напряжения, давления и других параметров.

Средний уровень системы вибрационного мониторинга составляют станции сбора и обработки сигналов, осуществляющие обработку в режиме реального времени всех необходимых для оценки текущего состояния оборудования параметров, обеспечивающие своевременное формирование сигналов тревог, блокировок и защит и их передачу в системы автоматизированного управления и противоаварийной защиты.

Верхний уровень организуется на базе специализированного программного обеспечения для выполнения следующих задач:

  • непрерывный сбор и обработка данных по параметрам вибрации;
  • выгрузка и обработка данных с переносных виброанализаторов;
  • выполнение вычисляемых измерений (измерения, получаемые после статистической, логической и математической обработки одного или нескольких измерений);
  • отображение трендов измеряемых и вычисляемых параметров, спектров, частотных трендов, волн, спектральных карт, полярных графиков и орбит;
  • формирование тревожных сообщений при превышении значений контролируемых параметров предупредительного и аварийного уровней;
  • формирование отчетов на основе полученных данных;
  • архивирование и хранение значений технологических параметров и состояния оборудования в базе данных;
  • просмотр истории технологических сообщений за требуемый период времени.

Информация с диагностической станции может быть использована другими системами и специалистами для оптимизации межремонтных интервалов и учета фактического состояния оборудования и его отдельных узлов при планировании ремонтов.

Затраты на организацию рабочего места специалиста по вибрационной диагностике для некоторых объектов и предприятий по стоимости могут быть соизмеримы, а в ряде случаев и превышать общую стоимостью датчиков и измерительного оборудования. Для небольших объектов специалисты компании «Сумма технологий» разработали технологию базового диагностирования дефектов роторного оборудования, реализованного на «среднем» уровне. Благодаря этому обеспечивается:

  • уменьшение функционала «верхнего уровня» или отказ от него вообще;
  • снижение затрат на оборудование без потери качества диагностики дефектов;
  • реализация дополнительных функций системы.

В данном решении осуществлён перенос базового диагностического аппарата из «верхнего» уровня в «средний» с использованием стандартных средств автоматизации. Реализация функции базового диагностирования позволяет идентифицировать и локализовать такие наиболее распространённые дефекты, как:

Разработанная нашей компанией технология подразумевает работу диагностического аппарата в автоматическом режиме. Гибкая интеграция с существующими системами автоматизации позволяет реализовать оповещение о результатах диагностики, например, в виде сообщения на SCADA-экране автоматизированной системы управления агрегата. Помимо передачи данных о неисправностях возможна передача в АСУ текущих вибрационных параметров, дискретных сигналов тревог и т.п.

Следует отметить, что реализация диагностического аппарата на «среднем» уровне не исключает традиционное построение системы вибрационного мониторинга и диагностики с включением в её состав «верхнего» уровня для глубокого анализа и рассмотрения более широкого перечня дефектов, построения прогнозов, выдачи рекомендаций и т.п., а способствует увеличению функциональных возможностей и уменьшению конечной стоимости системы без потери диагностики дефектов.

Источник